2023-2028年激光市场现状与前景调研报告

盛世华研·2008-2010年钢行业调研报告PAGE2服务热线圳市盛世华研企业管理有限公司2028年激光行业2023-2028年激光行业市场现状与前景调研报告报告目录TOC\o"1-3"\u第1章激光行业概览 51.1激光简介 51.2激光器原理 61.3激光器分类 7第2章激光行业监管情况及主要政策法规 102.1所属行业及确定所属行业的依据 102.2行业主管部门及监管体制 112.3行业主要法律法规政策及影响 122.4法律法规与产业政策的主要影响 14（1）应用需求全面升级 15（2）国产替代进程加速 15第3章2022-2023年中国激光行业发展情况分析 163.1半导体激光行业发展现状 163.2高功率半导体激光芯片应用领域发展情况 18（1）工业激光器领域 19（2）科研与军事领域 22（3）生物医疗领域 233.3VCSEL传感应用领域发展情况 24（1）激光雷达领域 24（2）3D传感消费电子市场领域 283.4光通信芯片应用领域发展情况 31第4章2022-2023年我国激光行业竞争格局分析 334.1行业竞争格局 334.2境外主要企业情况 33（1）贰陆集团（IIVI.O） 34（2）朗美通（LITE.O） 34（3）恩耐集团（LASR.O） 34（4）IPG光电（IPGP.O） 344.3国内主要企业情况 35（1）炬光科技（A21012.SH） 35（2）武汉锐晶 35（3）华光光电 35（4）纵慧芯光 36（5）凯普林 36第5章企业案例分析：长光华芯 365.1公司的市场地位 365.2公司技术水平及特点 385.3公司的竞争优势 395.4公司的竞争劣势 445.5公司科技成果与产业深度融合的具体情况 45第6章2023-2028年上下游行业发展分析及趋势预测 466.1上游供应商的关系 466.2与产业链下游的关系 47第7章2023-2028年我国激光行业发展前景及趋势预测 477.1行业发展前景 47（1）产业政策支持公司持续发展 47（2）半导体激光芯片等核心器件的国产化趋势提升下游市场需求 48（3）国内激光行业市场渗透率不断提升 49（4）激光向新型应用领域快速发展 49（5）日益成熟的配套产业提供有力支撑 507.2行业发展趋势 50（1）半导体激光芯片等核心部件逐步实现国产化 50（2）激光应用领域渗透速度加快、范围变广 51（3）更高功率、更好光束质量、更短波长及更快频率方向发展 52（4）用于高功率激光器的光电子元器件需求进一步增长 527.3影响行业发展的不利因素 53（1）高端人才缺乏，制约行业发展 53（2）企业规模较小，研发投入能力有限 53第1章激光行业概览1.1激光简介激光（LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation，缩写LASER）是指窄幅频率的光辐射线通过受激反馈共振与辐射放大，产生的准直、单色、相干的定向光束。激光技术起源于20世纪60年代初期，由于激光具有完全不同于普通光的性质，很快被广泛应用于各个领域，并深刻地影响了科学、技术、经济和社会的发展及变革，是20世纪与原子能、半导体、计算机齐名的四项重大发明之一。激光的诞生极大地改变了古老光学的面貌，使经典光学物理拓展为包含经典光学和现代光子学的全新高科技学科领域，为人类经济和社会的发展做出了不可替代的贡献。激光物理研究推动了现代光子物理学科的两大分支：能量光子学和信息光子学的蓬勃发展。它涵盖了非线性光学、量子光学、量子计算、激光传感和通讯、激光等离子体物理、激光化学、激光生物学、激光医学、超精密激光光谱学和计量学，包括激光冷却和玻色·爱因斯坦凝聚态研究的激光原子物理，激光功能材料，激光制造，激光微光电子芯片制造，激光3D打印等20多个国际前沿学科和技术应用分支领域。在激光制造业方面，当前世界已经进入了“光制造”的时代，据国际激光业界统计，美国年GDP总产值的50%1与高水平激光应用的迅速市场化拓展相关。以美、德、日为代表的几个发达国家，在汽车、航空等主要的大型制造产业中已经基本完成了用激光加工工艺对传统工艺的更新换代。激光在工业制造中所显示出的低成本、高质量、高效率以及常规制造所不能实现的特殊制造应用的巨大潜力，已经成为世界上主要工业国家间互相竞争的动力和创新的重要驱动器。各国纷纷把激光技术作为本国最重要的尖端技术之一给予全方位的积极支持，并制定了国家级激光产业发展计划。1.2激光器原理激光器是利用受激辐射方法产生可见光或不可见光的一种器件，构造复杂，技术壁垒较高，是大量光学材料和元器件组成的综合系统，居于整个激光产业链的核心中枢位置，主要由光学系统、电源系统、控制系统和机械机构四个部分组成，其中光学系统主要由泵浦源（激励源）、增益介质（工作物质）和谐振腔等光学器件材料组成。增益介质是光子产生的源泉，通过吸收泵浦源产生的能量，使得增益介质从基态跃迁到激发态。由于激发态为不稳定状态，此时，增益介质将释放能量回归到基态的稳态。在这个释能的过程中，增益介质产生出光子，且这些光子在能量、波长、方向上具有高度一致性，它们在光学谐振腔内不断反射，往复运动，从而不断放大，最终通过反射镜射出激光，形成激光束。作为终端设备的核心光学系统，激光器的性能往往直接决定激光设备输出光束的质量和功率，是下游激光设备最核心的部件。泵浦源（激励源）为增益介质提供能量激励。增益介质受激后产生光子从而生成并放大激光。谐振腔是光子特性（频率、相位和运行方向）的调节场所，通过控制腔内光子振荡来获得高质量的输出光源。国内厂商已掌握大部分器件制造技术，有些核心器件如高功率半导体激光芯片等仍依赖进口，而国外激光器龙头企业依靠全产业链整合实现产品低成本、高性能及高稳定性。核心元器件若进一步实现国产化，可进一步提升国内激光器厂商在国际上的竞争能力。1.3激光器分类激光器可以按照增益介质、输出波长、运转方式、泵浦方式进行分类，具体情况如下：①按增益介质分类根据增益介质的不同，激光器可以分为固态（含固体、半导体、光纤、混合）、液体激光器、气体激光器等。积大、维护成本高，但体积较大，维护成本较高束资料来源：OFweek激光网，基业常青由于稳定性好、功率较高、维护成本低，固态激光器的应用占绝对优势。固态激光器中，半导体激光器具有效率高、体积小、寿命长、低能耗等优点，一方面可以直接应用于激光加工、医疗、通讯、传感、显示、监控及国防应用的核心光源和支撑，已经成为现代激光技术发展的重要基础，具有战略性的发展意义。另一方面，半导体激光器还可以作为固体激光器和光纤激光器等其他激光器的核心泵浦光源，极大地推动整个激光领域的技术进步。世界各主要发达国家均将其列入国家级发展计划，给予大力支持，并得到快速发展。②按泵浦方式划分激光器按泵浦方式可分为电泵浦、光泵浦、化学泵浦激光器等。电泵浦激光器指以电流方式激励的激光器，气体激光器多以气体放电方式进行激励，而半导体激光器多采用电流注入方式进行激励。光泵浦激光器指以光泵方式激励的激光器，几乎所有固体激光器、液体激光器均属于光泵浦激光器，而半导体激光器被作为光泵浦激光器的核心泵浦光源。化学泵浦激光器指利用化学反应释放的能量对工作物质进行激励的激光器。③按运转方式分类激光器按运转方式主要可以分为连续激光器和脉冲激光器。连续激光器中各能级的粒子数及腔内辐射场均具有稳定分布，其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出可以在一段较长的时间范围内以连续方式持续进行。连续激光器可以在较长一段时间内连续输出激光，但热效应较明显。脉冲激光器指激光功率维持在一定值时所持续的时间，以不连续方式输出激光，主要特点是热效应小，可控性好。④按输出波长分类激光器按照波长可分为红外光激光器、可见光激光器、紫外激光器、深紫外激光器等。不同结构的物质可吸收的光波长范围不同，因此需要各种不同波长的激光器用于不同材料的精细加工或者不同应用场景。红外激光器与紫外激光器是运用最广泛的两种激光器，红外激光器主要应用于“热加工”，将材料表面的物质加热并使其汽化（蒸发），以除去材料；在薄膜非金属材料加工，半导体晶圆切割，有机玻璃切割、钻孔、打标等领域，高能量的紫外光子直接破坏非金属材料表面的分子键，使分子脱离物体，这种方式不会产生高热量反应，因此通常被称为“冷加工”，紫外激光器在微加工领域具有不可替代的优势。由于紫外光子能量大，难以通过外激励源激励产生一定高功率的连续紫外激光，故紫外激光一般是应用晶体材料非线性效应变频方法产生，因此目前广泛应用工业领域的紫外激光器主要是固体紫外激光器。第2章激光行业监管情况及主要政策法规2.1所属行业及确定所属行业的依据按照中国证监会发布的《上市公司行业分类指引》（2012年修订）规定，激光所处行业属于“C制造业”门类下的“C39计算机、通信和其他电子设备制造业”。根据国家统计局发布的《国民经济行业分类》（GB/T4754-2017），激光所处行业属于门类“C制造业”中的大类“C39计算机、通信和其他电子设备制造业”中“C3976光电子器件制造”，指利用半导体光—电子（或电—光子）转换效应制成的各种功能器件制造。根据《战略性新兴产业分类（2018）》（国家统计局令第23号），激光所处的行业细分领域为“1新一代信息技术产业”之“1.2电子核心产业”之“1.2.1新型电子元器件及设备制造”之“3976光电子器件制造”。2.2行业主管部门及监管体制（1）主管部门目前，行业宏观管理职能部门为发改委和国家工业和信息化部。发改委主要负责研究制定行业长期发展战略、总体产业政策和规划，对光电行业进行宏观的指导和管理。工信部主要负责制定并组织实施行业规划、计划和产业政策；拟定技术标准，指导行业技术创新、技术进步与科研成果产业化；起草相关法律法规草案，制定规章；监测行业日常运行；指导行业质量管理等工作。（2）自律组织行业内部自律性管理组织为中国光学学会、中国光学光电子行业协会及全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会。①中国光学学会中国光学学会的主要职责包括开展国内外学术交流及科技交流，推动学术创新，促进学科发展等。其下设全国激光加工专业委员会，主要职责为开展激光加工的科技、学术和产业交流活动，组织学术讨论和调查研究；根据激光加工行业发展和需求，并向政府有关部门提出建议等。②中国光学光电子行业协会中国光学光电子行业协会主要工作为开展本行业市场调查与行业预测，对光电行业的有关政策、法规的制定进行研讨并提出建议；通过举办展会、研讨会等形式推广新产品新技术，并组织会员单位开拓国际国内市场，推动行业发展与进步；通过管理、协调、服务和建立健全行规行约，强化行业内自律性管理等。其下设激光应用分会，主要职责为推动激光技术的创新、合作与交流。③全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会其主要职责是负责激光基础技术、激光器件和材料、激光设备（不含文物保护激光设备）、光辐射安全及相关领域的标准化工作，并对口国际电工委员会光辐射安全和激光设备技术委员会（TEC/TC76）的标准化管理机构。2.3行业主要法律法规政策及影响近年来，国家不断推出相关政策推动光电子器件行业的发展，国务院、国家发改委、工信部等部门以及相关行业协会颁布的与光电子器件及下游行业发展相关的主要产业政策如下：规/产业政策1.1《加强“从0到1”D重点子器件及集成、集成电路和微波器2.06目录(2019年版)》将“应用于第五代移动终端(手机、汽车、无人机等)的视觉传感器(3D及其核心元组件(光学镜片与镜头、311类(2018)》局新型电子元器件及设备制造产业(代码3979)均被纳入战略性新兴产业。411《增强制造业核心竞 (2018-2020年)》5.10《高端智能再制造行动计划(2018-2020年)》6.4造技术领域科技创新重点发展精密与超精密加工工艺及研究激光器动力学，掌握激光晶体/7.1代移动互联网和信息消费的智能可8.1《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》911略性新兴产业发展规.10《产业技术创新能力发展规划(2016-2020年)》强调机械工业基础制造技术关键零部件的高速高效精密切削等先进基.8研发高可靠长寿命激光器核心功能电子器件制造的标准化难题和技术.3华人民共和国国民经济和社会发展第.5提出了以实现制造强国的战略目标，加快制造业转型升级；加强“四基” (核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础)创新能力建设。.9《国家火炬计划优先将“激光器”和特种光纤等列入国技术.2《国家中长期科学和 (2006-2020年)》将激光列为重点发展的高新技术和2.4法律法规与产业政策的主要影响半导体激光行业是国家战略性新兴产业，其作为传统光学制造业与现代信息技术相结合的产物，受到相关法律法规与产业政策的支持与鼓励。激光行业相关政策的推出极大促进了全行业的健康发展，提升了企业的成长空间，具体表现在：（1）应用需求全面升级半导体激光行业的发展很大程度上取决于下游应用领域的需求，下游应用领域市场规模扩大以及对半导体激光技术水平要求的提升，不断促进、推动半导体激光行业的发展。如2017年1月颁布的《信息产业发展指南》中明确指出：要重点发展面向下一代移动互联网和信息消费的智能可穿戴、智慧家庭、智能车载终端、智慧医疗健康等智能产品。半导体激光器在此类智能产品中的核心光源和支撑激光器方面具有至关重要的作用。这一政策有助于拓展半导体激光下游应用领域的发展空间，推动以激光芯片为核心的激光光电器件需求的增长，提高半导体激光行业的整体技术水平，为半导体激光企业的发展注入市场动力。（2）国产替代进程加速国家产业政策支持基础共性技术的研究，有力推动了半导体激光行业的技术进步和突破，缩短了与国际先进水平的距离，越来越多产业链核心产品实现了国产化，使我国的半导体激光产业从关键芯片、器件等到下游各终端产品实现了整体的技术提升，行业的国际竞争力不断增强。如2020年1月颁布的《加强“从0到1”基础研究工作方案》提出：面向国家重大需求，对关键核心技术中的重大科学问题给予长期支持，其中重点支持领域包括“3D打印和激光制造、光电子器件及集成”，与公司主营业务关联程度高。随着我国激光产业链的日趋成熟与完善，长光华芯有望进一步加强技术研发能力，借助国内广阔的市场应用空间丰富产品应用场景，提升产品性能，从而提升其在激光行业的整体竞争力。第3章2022-2023年中国激光行业发展情况分析3.1半导体激光行业发展现状半导体激光器在各类激光器中拥有最佳的能量转化效率，一方面可以作为光纤激光器、固体激光器等多种光泵浦激光器的核心泵浦源使用，另一方面，随着半导体激光技术在功率、效率、亮度、寿命、多波长、调制速率等方面的不断突破，半导体激光器被广泛直接应用于材料加工、医疗、光通信、传感、国防等领域。根据LaserFocusWorld预计，2021年全球二极管激光器即半导体激光器与非二极管激光器的收入总额为184.80亿美元，其中半导体激光器占总收入的43%。2015-2021年全球激光器总收入（单位：亿美金）资料来源：LaserFocusWorld根据LaserFocusWorld预计，2020年全球半导体激光器市场规模为67.24亿美元，较上年增长14.20%。随着全球智能化发展，智能设备、消费电子、新能源等领域对激光器的需求不断增长以及医疗、美容仪器设备等新兴应用领域的持续拓展，半导体激光器可作为光泵浦激光器的泵浦源，其市场规模将继续保持稳定增长。2021年全球半导体激光器的市场规模预测为79.46亿美金，市场增长率为18.18%。2015-2021年全球半导体激光器市场规模（单位：亿美金）资料来源：LaserFocusWorld经过技术专家和企业及广大从业人员的共同努力，中国半导体激光产业已取得了超乎寻常的发展，使我国半导体激光产业经历从无到有的过程，并且初现中国半导体激光产业的雏形。近年来，国内更是加大了激光产业发展，各个地区在政府的领导和激光企业配合下潜心科研、提升技术、开拓市场，并建设激光产业园。3.2高功率半导体激光芯片应用领域发展情况高功率半导体激光芯片是产业链中游各类光泵浦激光器的核心泵浦光源，包括光纤激光器、固体激光器、液体激光器等，属于工业激光器生产制造的核心元器件，广泛应用于激光加工、激光切割、科研与军事、生物医疗等领域。（1）工业激光器领域①全球激光器发展情况当前，激光工业在全球发展迅猛，现在已广泛应用于激光智能制造装备、生物医学美容、激光显示、激光雷达、高速光通信、人工智能、机器视觉与传感、3D识别、激光印刷、科研等领域。根据LaserFocusWorld最新数据，2019年，全球激光器销售收入达147.3亿美元，较上年增长7.05%。预计2020年，该市场规模将达到162亿美元，增速接近10%。随着全球智能化发展，智能设备、消费电子、新能源等领域对激光器的需求不断增长，以及医疗、美容仪器设备等新兴应用领域的持续拓展，全球激光器的市场规模将继续保持稳定增长。激光器的用途十分广泛，目前可应用于材料加工、通讯、传感、研发、军事、医疗等领域。根据《2020年中国激光产业发展报告》，2019年材料加工和光刻领域成为全球激光器销售额占比最大的部分，约为60.30亿美元，占比40.94%；通讯与光存储市场销售额39.80亿美元，位居第二，占比27.02%；科研和军事市场约为17.70亿美元，居于第三，占比12.02%；随后是医疗和美容领域，市场份额上升速度明显，约为13.30亿美元，占比9.03%；仪器与传感器市场为11.80亿美元，占比8.01%；而娱乐、显示与打印市场排在最后，为4.40亿美元，占比2.99%。②我国激光器发展情况A、我国激光行业的市场规模激光行业属于高端技术制造业，长期以来受到国家产业政策的重点鼓励和大力支持。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《“十三五”国家科技创新规划》、《2017年度增材制造重点专项项目申报指南》等国家政策、发展规划和项目指南均强调重点支持激光产业的发展，为产业持续快速发展提供了广阔的产业政策空间和良好机遇。随着激光技术的逐步成熟和产业化，一方面，国产激光设备的质量、技术与服务在竞争中慢慢提高，国产激光产品的崛起正在逐步取代进口的激光产品；另一方面，激光技术的应用比许多传统制造技术更具成本效益，使激光应用得以迅速普及。从我国激光器市场来看，国产光纤激光器逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变。随着国内光纤激光器企业综合实力的增强，国产光纤激光器功率和性能逐步提高，我国光纤激光器市场从2015年的40.7亿元增长到2019年的82.6亿元，预计2020年会小幅增长到85.6亿元。B、低功率激光器几乎完全实现国产替代在出货数量方面，我国小功率光纤激光器近几年出货迅猛。国产100W及以下光纤激光器的出货量从2013年的1.3万台增长至2019年12万台，2020年将达到13万台，基本已完全实现国产替代。C、中功率激光器国产化率迅速提高2019年中功率光纤激光器出货量增幅有所放缓。2019年国产中功率光纤激光器出货量达到1.6万台以上，2020年国外厂商份额将被再次压缩，预计出货量很难再有大幅度提升，预计2020年中功率光纤激光器国产化率达到60%以上。D、高功率尤其万瓦级激光器国产化率较低，核心元器件进口替代正当时2019年国产1.5kW以上光纤激光器出货量近4000台，在3-6kW产品段，国内市场的竞争将趋白热化，进口与国产品牌的出货数量旗鼓相当。而在万瓦级以上的市场，随着资本实力的增强和自主研发实力的提高，国内厂商更多的开始关注核心元器件的生产，国产光纤激光器慢慢开始参与到竞争当中。由于光纤激光器的性能及效率不断提高，近两年国产主流中高功率光纤激光器出货量显著提高，3kW和3.3kW共有超过3000台的出货量，并且有超过700台的6kW国产光纤激光器投放市场，但整体来看，高功率尤其万瓦级激光器国产化率亟需提高。③激光加工设备发展情况激光加工是利用高强度的激光束，经光学系统聚焦后，通过激光束与加工工件的相对运动来实现对工件的加工，实现对材料进行打孔、切割、焊接、熔覆等的一门加工技术。相对于传统加工工艺，激光加工具有适用对象广、材料变形小、加工精度高、低能耗、污染小、非接触式加工、自动化加工等优点，目前已成为一种新型制造技术和手段。激光加工因激光束能量集中、稳定，适用于硬度大、熔点高等传统工艺方法较难加工的材料。按照不同的用途，激光加工可分为激光切割、激光打标、激光雕刻和激光焊接等不同工艺。目前，激光加工已被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、钢铁、显示面板制造、半导体芯片制造、消费电子产品制造等领域，激光加工能力一定程度上体现了国家上述领域的生产加工能力、装备水平和核心竞争力。随着中国经济的发展与国家战略的深入实施，制造业对自动化、智能化生产模式的需求日益增长，中国激光产业也逐渐进入高速发展期。受益于各类金属及非金属部件加工的旺盛需求，激光加工设备市场迎来持续稳定的增长。2019年，中国激光设备市场销售总额收入为658亿元，较2018年同比增长了8.8个百分点。随着“中国制造2025”的提出，我国将加速先进制造技术及自动化技术的应用，实现国家产业技术的又一次升级换代，激光技术也将进一步实现对传统制造技术的替代。未来，传统加工技术替代市场将为激光加工产业的发展提供较大的市场空间，中国已成长为激光加工设备的全球最大单体市场。（2）科研与军事领域在科研与军事领域，许多技术和武器的研究均离不开激光器的帮助，尤其在高端制造、精密材料、制导、雷达及光电对抗、激光武器等领域的科研项目，对激光器的性能要求将会更高。预计到2024年，全球定向能激光源和军事激光 （directed-energyandmilitarylasers）市场将从2019年的89亿美元增长到146亿美元，2019-2024的年复合增长率为10.41%2。其中，化学激光器市场预计将从2019年的28亿美元增长到2024年的47亿美元，2019-2024的年复合增长率为10.91%；准分子激光器市场部分预计将从2019年的8.9亿美元增长到2024年的18亿美元，2019-2024的年复合增长率为15.13%3。随着全球各国对科研和军事经费的不断投入，将促进激光器在科研与军事领域的稳定发展。（3）生物医疗领域在生物医疗领域，激光器主要应用于光谱技术、干涉技术、临床标本或组织的检测和诊断、临床治疗与手术等方面。而弱激光的刺激效应具有加强局部血液循环、提高免疫功能、调整机能、促进细胞生长、组织修复等作用，已被广泛应用于口腔和皮肤等方面治疗。根据AlliedMarketResearch发布的数据，2018年全球医疗激光市场规模为69.47亿美元，预计到2026年将达到162.3亿美元，年复合增长率为11.19%。随着全球医美经济和生物医疗技术的持续推动，将进一步加速激光技术在生物医疗领域的深度发展，生物医疗领域对激光器的需求将长期处于稳定上升阶段。3.3VCSEL传感应用领域发展情况（1）激光雷达领域VCSEL具有效率高、光束质量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、调制速率快、可大量生产、制造成本低等优势，是激光雷达和3D传感等模组的核心部件，将成为下一波高科技主流的必需元器件。①激光雷达简介激光雷达是一种综合的光探测与测量系统，通过发射与接收激光束，分析激光遇到目标对象后折返的时间差或相位差，确定目标对象距离。多束激光通过叠加，利用多普勒成像技术，创建出目标清晰的3D图像。随着汽车向自动驾驶过渡，激光雷达受到产业界越来越多的关注，有望弥补摄像头在精度、稳定性、抗环境干扰和视野上的局限性，是L3、L4和L5级标准的自动驾驶不可或缺的元件。激光雷达主要包括激光发射、扫描系统、激光接收和信息处理四大系统，四个系统相辅相成，形成传感闭环。激光发射系统主要包括半导体激光器、激光器激励源、激光调制器，是激光雷达的核心系统，而半导体激光器作为激光发射系统的核心器件，为整个激光雷达提供激光脉冲。工作时，激光器激励源驱动激光器，向目标发射激光脉冲，扫描系统以稳定的转速旋转，实现对平面的扫描，产生实时平面信息，激光接收系统中的光电探测器接受目标反射回来的激光，产生接受信号，信号经处理系统放大处理和转换，并经信息模块计算，获取目标表面形态，物理属性等特征，最终建立物体模型。激光雷达下游产业链按照应用领域主要分为无人驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人和车联网行业。整个产业链表现出发展速度快、科技水平高、创新能力强、市场前景广的突出特点。从国外产业链与国内产业链比较的角度而言，国外激光雷达上游公司由于起步更早，积累更为深厚，尤其在底层光电器件以及芯片领域。国外激光雷达下游企业在商业化进度方面也更成熟。然而，国内激光雷达行业的上游供应商、下游客户近几年均发展迅速，有望实现逐步赶超。②激光雷达市场规模及未来趋势随着人工智能、5G技术的逐渐普及，无人驾驶、高级辅助驾驶、服务型机器人和车联网等行业发展前景广阔。这些技术的实现能够大幅减少人为失误带来的交通风险、提高交通运输效率、提升道路通行能力、改变汽车生产消费模式，实现交通运输安全、高效、绿色的发展愿景。同时能够缓解社会老龄化带来的劳动力短缺的问题，提高生产力水平、提升生活品质。根据沙利文的统计及预测，受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在高级辅助驾驶中渗透率增加、以及服务型机器人及智能交通建设等领域需求的推动，激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势，至2025年全球市场规模为135.4亿美元，较2019年可实现64.63%的年均复合增长率。A、无人驾驶市场早期无人驾驶出租车由于绝对安全的考虑和法律政策的限制，运营过程中往往会设置安全员作为系统的备份，安全员的人力成本与驾驶员相当，因而只有取消安全员的无人驾驶才能实现真正的商业化。激光雷达是高级别无人驾驶技术实现的关键技术之一，随着其技术的成熟以及法规政策逐渐放开，如今取消安全员实现真正无人驾驶已不再遥远。随着自动驾驶技术的发展和普及，激光雷达市场规模将会进一步扩大，此外激光雷达单价的下降也将会促进激光雷达的使用。根据咨询机构Yole预测，从出货量来看，2020年，全球激光雷达在无人驾驶市场的出货量约为14万个，2025年将增长到130万个，预计到2032年，出货量将接近740万个。从销售额来看，2020年，全球激光雷达在无人驾驶市场销售额约为12.00亿美元，2025年将增长到46.55亿美元，预计到2032年，激光雷达销售额将接近82.11亿美元。2020年12月，华为正式发布了车规级激光雷达产品和解决方案，并已经建立了第一条车规级激光雷达产线，目标年产量是10万套。在2021年4月上海国际车展上北汽发布的新车ARCFOX极狐阿尔法S华为HI版新车已经搭载了3颗华为激光雷达。B、高级辅助驾驶系统市场高级辅助驾驶市场主要服务于整车厂，激光雷达在性能满足要求的基础上，成本及车规要求是量产车关注的重点。世界各地交通法规的修订为L3级自动驾驶技术商业化落地带来机会。2019年，日本《道路交通法案》修正案获得通过，允许L3级自动驾驶车辆在公共道路上使用。2020年1月，韩国国土交通部发布《自动驾驶汽车安全标准》（修订版），制定L3级自动驾驶安全标准和商用化标准。2020年6月联合国的欧洲经济委员会通过《ALKS车道自动保持系统条例》，这是全球范围内第一个针对L3级自动驾驶具有约束力的国际法规。全球范围内L3级辅助驾驶量产车项目当前处于快速开发之中：BMW（宝马）预计在2021年推出具有L3级自动驾驶功能的BMWVisioniNEXT；Mercedes-Benz（梅赛德斯-奔驰）首款L3级自动驾驶系统将于2021年在新款S级车型上推出；Volvo（沃尔沃）预计在2022年推出配备激光雷达的自动驾驶量产车型，实现没有人工干预情况下的高速行驶；Honda（本田）计划于2021年在其Legend车型上提供L3级自动驾驶系统。随着激光雷达成本下探至数百美元区间且达到车规级要求，未来越来越多高级辅助驾驶量产项目将实现落地。根据咨询机构Yole预测，从出货量来看，2020年，全球激光雷达在高级辅助驾驶系统市场的出货量约为20万个，2025年将增长到340万个，预计到2030年，出货量将接近1930万个。从销售额来看，2020年，全球激光雷达在高级辅助驾驶系统市场的销售额约为0.95亿美元，2025年将增长到15.35亿美元，预计到2030年，激光雷达销售额将接近73.92亿美元。（2）3D传感消费电子市场领域①3D传感简介3D传感通常由多个摄像头与深度传感器组成，通过投射特殊波段的主动式光源、计算光线发射和反射时间差等方式，3D传感可获取物体的深度信息，实现物体实时三维信息的采集，为后期的图像分析提供了关键特征。智能设备能够根据3D传感复原现实三维世界，并实现后续的智能交互，有望应用于人机交互、机器视觉、人脸识别、三维建模、AR/VR、安防和辅助驾驶等多个领域。3D视觉的主要实现方式包括双目视觉、3D结构光和TOF（光飞行时间法）三种方法。双目测距法的原理接近于人的眼睛，在自然光的条件下利用两个摄像头抓取图像，通过三角测距原理计算出深度信息。双目测距法由于需要很高的算力资源，实时性差，受光照物体纹理影响比较大，因此它并不适合小型化的应用场景，没有被大规模商用。TOF时间飞行法则是通过专用传感器，捕捉近红外光从发射到接收的飞行时间，判断并计算出物体的距离信息。TOF技术实时性好、算法简单，随着技术发展，逐步解决了图像分辨率低、成本高、功耗高等问题，受到手机、辅助驾驶及安防领域的广泛关注。3D结构光技术测量精度高，可以达到1mm（毫米级），拥有功耗相对较低等诸多优点，更适合用于近距离的人脸识别，在智能手机、刷脸支付等场景拥有巨大潜力，因此备受业界的重视。其技术原理是将激光散斑图像投射到物体表面，再由红外相机接收物体表面反射的散斑信息，交给ASIC处理芯片，根据物体造成光信号的变化计算物体位置和深度信息当前，消费电子领域，主流的3D方案主要采用结构光及飞行时间技术。3D成像必须主动发射特殊波段的红外光，发射端由红外光发射器、准直透镜和衍射光栅构成，用于成像的红外发射器主要有LED和VCSEL两类。VCSEL在技术和成本上有明显优势。首先在技术上，VCSEL线宽较窄且波长对温度漂移较小，测量精度高，抗环境光干扰；阈值电流也较小，在相同的输出功率下具有更高的效率，特别适用于手机等电量“紧缺”的移动设备；而在成本方面，比起其它激光，调整准直VCSEL更加容易，这样就能够生产低成本的基于VCSEL的收发器，更重要是制造工艺与发光二极管（LED）兼容，批量制造成本较低。②消费电子3D传感市场规模及未来趋势VCSEL自诞生以来，技术上取得了长足的进步，2017年，苹果将3D结构光技术应用于iphoneX，使得iphoneX成为率先大规模使用3D传感功能的消费电子终端，3D传感迎来了大规模商用的契机。随着苹果的示范效应，华为、三星、Oppo等手机厂商陆续在旗舰机摄像头模块中采用3D方案。2020年新款iPhone12手机产品搭载后置3DD-TOFLidar，这是苹果手机继2017年之后的又一次创新升级。在整个消费电子领域，包括手机、AR/VR、物联网、自动驾驶等使用场景对3D机器视觉的需求也在不断增长。根据Yole预测，2019年，全球3D传感市场规模约为50亿美元，到2025年，将增长至150亿美元，年复合增长率达到20.09%VCSEL作为3D传感技术的基础传感器，受益于物联网传感技术的广泛应用，特别是5G和AI两大重要技术的市场发展，其应用市场规模不断增加，特别是以VCSEL为发射源的3D立体照相机作为应用场景的核心部件将会迎来高速发展，3D相机是一种超级智能眼睛，能够记录立体信息并在图像中显示的照相机，能够记录的额外增量信息包括：物体纵向尺寸、纵向位置以及纵向移动轨迹等等，在智能手机等消费类电子应用之外，还有更广阔的应用市场，包括生物识别、智慧驾驶、机器人、智能家居、智慧电视、智能安防、3D建模、人脸识别和VR/AR等新兴领域。根据Yole预测，2020年，VCSEL激光器全球市场规模约为11亿美元，预计到2025年将增长至27亿美元，年复合增长率达到19.67%。随着3D传感技术在各领域的深度应用，将持续推动VCSEL激光器市场的快速发展。2020年，VCSEL在移动和消费领域营收达到8.44亿美元，占整个VCSEL市场的78%，是VCSEL市场最主要的应用方向。当前VCSEL激光器在移动和消费领域的应用主要集中于旗舰机型上，市场空间依旧广阔。以3D相机在智能手机的应用为例，截止到2019年，3D相机在智能手机的渗透率还不到20%，随着3D技术的进一步发展，未来五年，渗透率有望达到70%，尚有3.5倍的增长空间。3.4光通信芯片应用领域发展情况①光通信行业简介光通信产业链主要包括光器件、光纤线缆和光设备。光器件包括光芯片、有源器件、无源器件和光模块，光线缆包括光纤光缆和有源线缆，光设备包括传输设备和数通设备。光器件位于光通信行业的上游，通过核心光电元件实现光信号的发射、接收、信号处理等功能，是光通信系统的核心。从产业发展的周期来看，光器件依然处于行业早期。光器件种类繁多，按照通信上下游划分，光器件可分为光电芯片、光器件和光模块。光电芯片是光器件的核心元件，根据材料的不同可分为InP、GaAs、Si/SiO2、SiP、LiNbO3、MEMS等芯片，根据功能不同可分为激光器芯片、探测器芯片、调制器芯片。光器件根据是否需要电源划分为有源器件和无源器件。有源器件主要用于光电信号转换，包括激光器、调制器、探测器和集成器件等。无源器件用于满足光传输环节的其他功能，包括光连接器、光隔离器、光分路器、光滤波器、光开关等。从应用市场来看，光通信目前主要市场为电信市场、数据中心市场、消费电子等新兴市场。电信市场是光通信最早突破的市场，市场规模大、收入占比高，主要应用于接入网、汇聚网、城域网、骨干网。数据中心市场是光通信增速最高的市场，未来有望超过电信市场规模，主要应用于数据中心内部各数据中心间DCI网络。②光通信市场规模及未来发展趋势近年来，随着互联网、物联网、大数据、云计算、5G等新一代信息技术的快速崛起，共同推动了全球数据量的爆发式增长。根据IDC预测，预计到2025年，全球数据总量将从2018年的33ZB增长到175ZB，年复合增长率约为26.91%。同时，边缘计算的数据量也将呈快速增长趋势，预计2025年平均每人每天进行5,000次数据交互，是目前交互数量的7倍。海量的数据流和交互量的高速增长对网络的连接速率和基础设施提出了较高的挑战。面对海量的数据流量和交互量，5G技术的出现将是解决无线传输速率和数量的最佳解决方案。目前，我国5G建设已成为国家战略，正处于飞速发展中。根据《2020全球5G和新基建产业展望》数据，2019年，我国已完成13万个5G基站的建设，2020年将完成70万个基站的建设规模，预计2022年将迎来基站建设的顶峰，年建设量将到达110万个。5G基础设施的快速铺设，将为5G的应用提供良好的实施环境，也将在多方面带动经济快速增长。面对数据洪流的挑战，以及5G技术快速发展带来的机遇，传统的铜线传输已无法满足数据流量日益增长的需求。目前，全球正在步入“光进铜退”的时代，由于光通信在传输速度、衰减、抗干扰、抗腐蚀、重量体积等性能指标方面更具有优势，光通信技术将成为推动网络变革的终极方案，光通信行业也迎来了快速发展的新机遇。在光通信技术的不断突破和海量数据的背景下，光通信行业及其上游核心元器件有望保持稳定增速持续发展。第4章2022-2023年我国激光行业竞争格局分析4.1行业竞争格局从整个半导体激光行业来看，美国和欧洲起步较早，技术上具备领先优势，半导体激光芯片及器件厂商仍以国外企业为主，主要是贰陆集团、朗美通、IPG光电等国际巨头，上述企业同时从事下游的广泛业务，综合实力相对较强。国内竞争对手包括武汉锐晶、华光光电、纵慧芯光、炬光科技、凯普林、星汉激光等，其中武汉锐晶、华光光电有从事半导体激光芯片业务，纵慧芯光主要从事VCSEL芯片的研发及设计业务，炬光科技、凯普林、星汉激光主要以对外采购高功率半导体激光芯片进行封装生产模块为主，另外，炬光科技还从事部分激光光学业务，处于长光华芯的上游环节。4.2境外主要企业情况（1）贰陆集团（IIVI.O）贰陆集团是一家工程材料和光电器件生产商，主要从事高功率半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器的生产，其激光器产品线涵盖从紫外到远红外，以及最新的光纤激光器和现今的激光头和光束提供解决方案。贰陆集团于1987年在美国纳斯达克上市。（2）朗美通（LITE.O）朗美通是一家专业激光器厂商，拥有全球领先的高功率边发射激光器（EEL）技术、垂直腔面发射激光器（VCSEL）技术和光通信激光器技术，已为工业、通讯、数据传输、3D传感等领域的客户提供批量产品。在消费电子领域，朗美通从2010年开始将半导体激光器用于游戏和体感操控应用（微软公司推出的KinectV1）。2017年，朗美通半导体激光器扩展到苹果智能手机3D人脸识别解锁（FaceID）应用。朗美通于2015年在美国纳斯达克上市。（3）恩耐集团（LASR.O）恩耐集团在激光二极管芯片和光纤耦合封装方面具备一定优势。目前主要产品集中在光纤耦合输出半导体激光器、光纤激光器及光纤等，终端市场包括工业切割及焊接、微加工、航空航天和国防。恩耐集团于2018年在美国纳斯达克上市。（4）IPG光电（IPGP.O）美国IPG光电是全球最大的光纤激光器企业，已形成光纤激光器上下游产业链的垂直整合（如半导体激光芯片及泵浦源、增益光纤等）。公司主营产品包括光纤激光器、放大器产品、可调光束传输元件等。IPG光电于2006年在美国纳斯达克上市。4.3国内主要企业情况（1）炬光科技（A21012.SH）炬光科技主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件、激光光学元器件的研发、生产和销售。高功率半导体激光元器件分为开放式器件、光纤耦合模块、医疗美容器件和模块等。激光光学元器件主要包括光束准直转换系列（单（非）球面柱面透镜、光束转换器、光束准直器、光纤耦合器）、光场匀化器、光束扩散器、微光学透镜组、微光学晶圆等。目前，炬光科技已提交申报文件，申请于上海证券交易所科创板上市。（2）武汉锐晶武汉锐晶主要从事高功率半导体激光芯片的研发、生产与销售、维修服务和技术咨询等，产品广泛运用于工业加工、医疗、安全、传感、印刷、科研、激光显示等领域。（3）华光光电华光光电主要从事半导体激光器外延片、芯片、器件、模组和应用产品的研发、生产与销售，产品应用于先进制造、测距传感、安防监控、激光显示、医疗美容、仪器仪表、印刷指示、科研等领域。（4）纵慧芯光纵慧芯光致力于为用户提供高功率以及高频率垂直腔面发射激光器 （VCSEL）解决方案，公司主要研发销售VCSEL芯片、器件及模组等产品，可应用在3D感知、虚拟现实、增强现实、自动驾驶、生物医疗传感器和高速光通信等领域。（5）凯普林凯普林主要产品包括半导体激光器组件、系统及激光器配件，专注于高功率激光器件、激光系统研发及产业化，致力于高性能光纤耦合半导体激光器、光纤激光器、超快激光器等产品的开发与市场应用。（6）星汉激光星汉激光专注于半导体激光元件、器件封装及工业高功率激光模块/系统研发及制造，主要产品包括光纤耦合模块，主要是封装芯片所得的激光模块。第5章企业案例分析：长光华芯5.1公司的市场地位（1）高功率半导体激光芯片的市场规模根据《2021年中国激光产业发展报告》，2020年全球激光器销售额为160.10亿美元，2021年全球激光器销售总额有望继续取得15%左右的增长，达到184.80亿美元，2020年材料加工与光刻市场、通信与光存储市场、科研与军事市场、医疗与美容市场、仪器与传感器市场及娱乐、显示与打印市场占比分别为39.60%、24.50%、13.80%、5.70%、12.60%及3.80%，其中主要使用高功率半导体激光芯片的市场为材料加工与光刻市场、科研与军事市场、医疗与美容市场，合计占比为59.10%，市场规模为94.62亿美元，以1：6.50的汇率折算预计为615.03亿元人民币。根据国内第一大激光器厂商锐科激光的销售毛利率，激光器行业平均毛利率为30.00%，另根据《激光制造商情》（2020年08月刊130期）,泵浦源（光纤耦合模块）是激光器的核心器件之一，占光纤激光器成本比例高达50%。因此按照激光器行业平均30.00%的毛利率以及泵浦源（光纤耦合模块）占激光器BOM成本的50.00%测算，2020年全球光纤耦合模块的市场规模约为：615.03* （1-30%）*50%=215.26亿元，按照公司泵浦源（光纤耦合模块）平均15%的毛利率以及激光芯片占泵浦源（光纤耦合模块）BOM成本的10%测算，2020年全球激光芯片的市场规模约为：215.26*（1-15%）*10%=18.30亿元。根据《2021年中国激光产业发展报告》，2020年我国光纤激光器市场规模为94.20亿元，根据StrategiesUnlimited，2009年至2019年，光纤激光器在工业激光器中的市场份额由14.00%迅速增加至53.00%，因此工业激光器的整体市场规模约为177.74亿元。按照行业平均30.00%的毛利率以及泵浦源（光纤耦合模块）占激光器BOM成本的50.00%测算，2020年光纤耦合模块的市场规模约为：177.74*（1-30.00%）*50.00%=62.21亿元，按照公司泵浦源（光纤耦合模块）平均15%的毛利率以及激光芯片占光纤耦合模块BOM成本的10%测算，2020年我国国内市场激光芯片的市场规模约为：62.21*（1-15%）*10%=5.29亿元。随着下游激光器应用成本的下降，激光器在传统制造业中渗透率将逐步提高，传统制造业将进入“光制造”时代，根据《2021年中国激光产业发展报告》，我国光纤激光器市场预计由2018年77.40亿元增长到2021年的108.60亿元，复合增长率达到11.95%。另外，国产光纤激光器逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变，因抢占国外厂商在中国市场的份额，相应国内厂商的市场规模增长率将更高。5.2公司技术水平及特点公司作为半导体激光芯片系列产品提供商，拥有半导体激光芯片设计、外延生产、晶圆制造、芯片加工及封装测试等全流程工艺技术，并且依靠公司核心技术成功实现高功率半导体激光芯片的产业化，公司核心技术包括器件设计及外延生长技术、FAB晶圆工艺技术、腔面钝化处理技术、封装技术及高亮度合束及光纤耦合技术等。在器件设计及外延生长方面，公司通过自主研发的高功率高效率高亮度芯片结构设计、分布式载流子注入技术、MOCVD外延生长技术、多有源区级联的垂直腔面发射（VCSEL）半导体激光器的设计等技术的应用，成功突破了外延技术的行业难点，为半导体激光芯片的制造提供高质量的外延晶体材料。在晶圆制造方面，公司自主研发了低损伤刻蚀工艺技术、薄膜氧化热处理工艺技术、高功率芯片腔面技术/高COMD阈值的腔面保护技术等，在诸多应用技术的支撑下，成功实现30W高功率半导体激光芯片的量产，电光转换效率达到60%-65%，技术水平与国际先进水平同步，提升了半导体激光芯片的产量及良率，实现了半导体激光芯片的产业化应用。在工业激光器泵浦源应用方面，公司开发了大功率半导体激光器芯片封装技术、高亮度光谱合束技术、高质量光纤耦合技术等等，通过以上技术，将公司高功率半导体激光芯片进行合束，可实现700W光源输出，为下游高功率光纤激光器提供稳定泵浦源。基于公司成熟的高功率半导体激光芯片研发和工艺量产平台，公司横向扩展战略布局，成功构建了GaAs（砷化镓）和InP（磷化铟）两大材料体系，具备边发射和面发射VCSEL两大制造工艺及产品体系，建立了国内全制程6吋VCSEL产线，为公司未来在3D智能传感、光通信、激光雷达市场的开拓打下坚实基础。5.3公司的竞争优势（1）核心技术优势公司核心技术覆盖半导体激光行业最核心的领域，包括器件设计及外延生长技术、FAB晶圆工艺技术、腔面钝化处理技术以及高亮度合束及光纤耦合技术等。公司通过非对称的波导结构设计，让有源层更靠近p型限制层，且p型限制层的折射率大于n型限制层，在不改变光场模式曲线的情况下，实现对有源层光场限制因子及内部损耗的独立优化。采用大光腔结构，改善了近场模式和远场输出特性；增大发光面积，相对减小输出光功率密度，在增加输出功率的同时保证器件寿命。公司采用分布式载流子注入技术，通过图形化电极实现载流子的调制注入，平衡半导体激光器因为前后端面因反射率差异而出现的纵向载流子非均匀分布，解决半导体激光器在大功率工作条件下因载流子分布不均匀所导致的纵向空间烧孔效应，最终实现大功率工作条件下的载流子平衡均匀分布，进一步提升半导体激光器的输出功率。公司采用自主创新的腔面钝化和窗口制备方案，制备高稳定性及高重复性的宽带隙腔面无吸收窗口结构，大幅降低了激光器腔面的激光吸收从而减少热量产生，提高芯片抗损伤阈值，最终实现芯片输出功率及可靠性的提升。公司研究的多有源区级联的半导体激光器中，让各个小数量的量子阱堆叠，分布在周期性光场的每一个峰的中心，每一组量子阱堆叠所占据的都是更靠近光场峰值的位置，增加了腔内增益，降低了器件的阈值，并不会增加材料的内损耗，从而提高了激光器的功率和效率。相邻两有源区之间通过势垒层连接，该设计可以显著提高VCSEL的转换效率，VCSEL效率超过60%。公司采用体光栅分布式外腔反馈技术研制高亮度波长锁定激光源。利用半导体激光芯片与外部光学系统构成谐振腔，每个激光单元振荡波长均与器件选择性反馈波长相匹配，所有激光单元保持输出波长一致性，从而实现波长锁定，由此技术研制的高亮度光纤耦合模块具有高亮度和输出波长稳定等优点。（2）产品指标优势公司自成立以来，始终专注高功率半导体激光芯片的研发与生产，目前商业化单管芯片输出功率达到30W，巴条芯片连续输出功率达到250W（CW），准连续输出1000W（QCW），VCSEL芯片的最高转换效率60%以上，产品性能指标与国外先进水平同步，打破国外技术封锁和芯片禁运，逐步实现了半导体激光芯片的国产化。另外，在激光器件封装、光束整形、合束耦合、直接半导体激光系统等领域拥有丰富的产品研制与生产经验，成功开发了多款光纤耦合模块及直接半导体激光器等产品。（3）研发及制造工艺平台优势公司已建成3吋、6吋半导体激光芯片量产线，拥有了一套从外延生长、晶圆制造、封装测试、可靠性验证相关的设备，并突破了晶体外延生长、晶圆工艺处理、封装、测试的关键核心技术及工艺。目前3吋量产线为半导体激光行业内的主流产线规格，而6吋量产线为该行业内最大尺寸的产线，相当于是硅基半导体的12吋量产线。大部分工艺环节达到了生产自动化，实现了高功率半导体激光芯片的研制和批量投产，芯片功率、效率、亮度等重要指标达到国际先进水平。公司采用IDM模式进行半导体激光芯片的研发、生产与销售，掌握半导体激光芯片核心制造工艺技术关键环节，已建成3吋及6吋半导体激光芯片量产线，构建了GaAs（砷化镓）和InP（磷化铟）两大材料体系，建立了边发射和面发射两大工艺技术和制造平台，具备各类以GaAs（砷化镓）和InP（磷化铟）为衬底的半导体激光芯片的制造能力。（4）专业人才优势公司深耕半导体激光芯片领域多年，核心技术人员均在激光行业拥有多年的技术研发及运营管理经验，并且高度重视聚集和培养专业人才，在对未来市场发展方向谨慎判断的基础上，针对性地引入专业人才。目前，公司已构建一批高层次的人才队伍，包括多名国家级人才专家、省级领军人才等。团队多次获得国家、省市区重大创新团队和领军人才殊荣，承担17项国家级及2项省级重大科研项目。另外，公司已获批成立“半导体激光芯片研究中心”、“国家级博士后工作站”及“江苏省研究生工作站”，打造了一支在国内领先且具有较强综合实力的技术研发团队，该团队已获批为江苏省“双创团队”和姑苏重大创新团队。公司始终以自身平台为基础，旨在“十三五”及“十四五”期间培养一支新成长技术力量，并与四川大学、国内某高校、南京激光先进研究院等国内高等学府与科研院所，签订产学研合作协议，建立联合实验室，推进高功率半导体激光芯片制造技术、封装技术、光学合束技术及光纤耦合技术等各个层面上的激光技术深入研究，进一步打造一支在国际上有较大影响力的专业技术团队。（5）产品可扩展性优势公司拥有9年以上高功率半导体激光芯片研发及规模化生产经验，并具备从芯片设计、外延、光刻、解理/镀膜、封装测试及光纤耦合、直接半导体激光器等完整工艺平台，成功实现各系列半导体激光芯片的量产，且质量控制能力较强。公司产品包括高功率半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器等，产品覆盖半导体激光行业全产业链，满足下游客户的各种产品需求，并且基于完整的工艺平台和成熟的人才储备，公司可以快速响应客户需求，为下游客户提供新产品，满足新需求。2017年，iphoneX搭载VCSEL用于人脸识别功能，开启了VCSEL于消费电子领域的应用。公司基于成熟的高功率半导体激光芯片的技术积累，迅速开展VCSEL的研发工作，已经攻克了材料外延生产的精确控制、稳定性以及激光电流的氧化限制控制难题。（6）客户资源优势公司凭借先进的半导体激光芯片技术水平及制造工艺，公司产品质量、性能及可靠性得到客户的认可，已具备向多元化应用市场及多层级行业客户提供产品的能力。半导体激光芯片的导入需要经过下游客户的性能、可靠性等验证通过，验证周期较长，下游客户更换芯片供应商的成本也较高，双方之间的合作绑定较为紧密。凭借深厚的研发实力、持续的创新能力，在工业激光器、激光加工设备等领域，公司积累了如锐科激光、创鑫激光、大族激光、杰普特、飞博激光等行业龙头及知名企业客户。同时，在高能激光器的应用方面，公司为高功率光纤激光器和高功率全固态激光器提供泵浦源，广泛服务于多家国家级骨干单位。5.4公司的竞争劣势（1）融资渠道单一半导体激光行业是技术、资金、人才、重资产密集型行业，投入力度大、量产周期长、经济效益回报慢、芯片设备匮乏，工艺平台和设备昂贵，运营成本非常高，且企业必须持续投入研发资金进行新技术开发，确保产品技术保持领先水平。单一的银行授信及外部融资不足以支撑公司业务快速发展的融资需求，随着公司研发投入的增加和主营业务在各细分市场的快速发展，融资渠道受限是阻碍公司当前快速发展的主要因素。（2）整体规模偏小与国内外主要竞争对手相比，公司总体规模偏小。虽然公司近几年业务快速发展，但受限于资金、土地等方面的约束，公司产能扩张速度难以满足客户对公司产品的需求，芯片制造的规模效应尚未显现。为此，公司急需扩大产能以及研发投入，把握市场机遇，快速在多个新兴领域占领市场，体现规模优势，提升公司规模竞争力。5.5公司科技成果与产业深度融合的具体情况通过多年的研发和创新，公司自主研发的高功率半导体激光芯片、器件、模块等产品已广泛应用于先进制造等领域，填补国产高端半导体激光芯片和器件的空白，解决了我国高功率激光领域“卡脖子”问题，推动半导体激光芯片及器件各项关键技术指标的全面提升，并促进高功率固体激光器、光纤激光器、超快激光器等激光器从科研实验室走向产业应用。在工业激光器领域，公司生产的高功率半导体激光单管芯片、器件及光纤耦合模块等光电器件产品，已作为泵浦源应用于下游工业激光器的量产。公司半导体激光单管芯片具有高功率、高效率及高可靠性的特性，公司已与锐科激光、创鑫激光、大族激光、飞博激光、华日精密及贝林激光等国内主要的激光器厂商建立合作关系。在材料加工领域，公司生产的直接半导体激光器产品，已应用于下游激光成套设备厂商，广泛应用于3C消费类电子、机械五金、医疗器械及激光再制造等领域。公司已与华工激光、大族激光、帝尔激光等厂商建立合作关系。在国家战略高技术及科学研究领域，公司的高功率巴条系列产品可实现连续脉冲（CW）50-250W激光输出，准连续脉冲（QCW）500-1000W激光输出，电光转换效率63%以上，广泛应用于固体激光器等激光器的研制，已服务于多家国家级骨干单位。公司研发的面发射高效率VCSEL系列产品已通过相关客户的工艺认证，目前公司已获得相关客户VCSEL芯片量产订单，产品应用领域扩展至激光雷达及3D传感领域。公司半导体激光芯片具有高功率、高效率、高亮度及高可靠性的特性，其使用效果得到了下游客户的验证和充分肯定，为我国激光领域打破了“有器无芯”的局面。第6章2023-2028年上下游行业发展分析及趋势预测产业链上游是利用半导体原材料、高端装备以及相关的生产辅料制造激光芯片、光电器件等，是激光产业的基石，准入门槛较高。产业链中游是利用上游激光芯片及光电器件、模组、光学元件等作为泵浦源进行各类激光器的制造与销售，包括直接半导体激光器、二氧化碳激光器、固体激光器、光纤激光器等；下游行业主要指各类激光器的应用领域，包括工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等应用行业。6.1上游供应商的关系半导体激光芯片、器件及模块等上游产品的原材料主要为各类芯片原材料、光纤材料及机加工件等，包括衬底、热沉、化学品、壳体组等。芯片加工对上游原材料的质量及性能要求较高，主要以国外供应商为主，但国产化程度逐步提高，逐步实现自主可控。上游主要原材料的性能对半导体激光芯片的质量有着直接影响，随着各类芯片材料性能的持续改进，对提高本行业产品性能起着积极的推动作用。6.2与产业链下游的关系下游行业对本行业的发展有较大的推动作用，因此下游行业的发展状况将直接影响到本行业的市场空间。我国经济的持续增长以及经济转型战略机会的出现为本行业的发展创造了较好的发展条件。中国正在从世界制造业大国向制造业强国迈进，下游激光器及激光设备为进行制造业升级的关键之一，为本行业的长期向好提供了良好的需求环境。下游行业对半导体激光芯片及其器件的性能指标要求不断提高，国内企业也正从中低功率激光器市场逐步进入高功率激光器市场，本行业必须不断加大在技术研发领域和自主创新领域的投入。第7章2023-2028年我国激光行业发展前景及趋势预测7.1行业发展前景（1）产业政策支持公司持续发展近年来激光技术及激光加工设备受国家各项政策支撑力度明显加大。在我国2006年发布的《国家中长期科学和技术规划纲要2006-2020》中，明确将激光技术列为重点发展的8项前沿技术之一。“中国制造2025”发展战略提出，以智能制造为突破口和主攻方向。智能制造是未来制造业发展的重大趋势和核心内容，智能制造的核心之一是光电技术，而光电技术的核心之一正是激光设备，以半导体激光芯片为核心的工业激光器为激光设备的核心部件。2016年国务院印发的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出要研制推广使用激光、电子束、离子束及其他能源驱动的主流增材制造工艺装备，加快研制高功率光纤激光器、扫描振镜、动态聚焦镜及高性能电子枪等配套核心器件和嵌入式软件系统。2017年工信部印发《高端智能再制造行动计划（2018－2020年）》，鼓励应用激光、电子束等高技术含量的再制造技术。激光技术在国民经济发展中的应用非常广泛，涉及工业制造、通讯、信息处理、医疗卫生、节能环保、航空航天等多个领域，是发展高端精密制造的关键支撑技术，助力国家产业转型升级。我国各级政府十分重视发展激光产业，在深圳、武汉、广州等地投资建设“光谷”以及激光产业园。这些利好政策的持续出台，推动了国内激光产业的快速发展。在政策助力下，半导体激光行业有望迎来快速成长。（2）半导体激光芯片等核心器件的国产化趋势提升下游市场需求我国激光技术的起步虽然与国外基本同步，但是产业化进程较慢，尤其在半导体激光芯片制造等核心技术领域较国外发达国家落后，因此造成了我国激光产业结构的不均衡，中低端工业激光器相对能够自给自足，但是高端激光器则需要从国外进口，而半导体激光芯片作为工业激光器的核心器件，仍严重依赖进口。半导体激光芯片等核心器件的落后成为我国激光产业发展的瓶颈。因此，加快前沿技术研究及核心器件国产化是提升我国激光产业竞争力的关键。随着以半导体激光芯片为主的核心器件的国产化，下游市场需求有望迎来快速提升。（3）